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 PROFIBUS-PA的IEC 1158-2 传输

  PROFIBUS-PA采用符合IEC 1158-2标准的传输技术，即曼彻斯特码编码与总线供电传输技术。这种技术确保本质安全，并通过总线直接给现场设备供电，能满足石油化学工业的要求。用曼彻斯特编码传输数据时，从0(-9mA)到1( 9mA)的上升沿发送二进制数“0”(见图9-1)，从1到0的下降沿发送二进制数“1”。每一位的前半位电平对应于传送的二进制数(高电平为1，低电平为0)，后半位与前半位的电平相反。

  传输速率为31.25 kbit/s。传输媒体为屏蔽或非屏蔽的双绞线，允许使用线性、树形和星形网络。

图9-1 PROFIBUS-PA的数据传输

  总线段的两端用一个无源的RC总线终端器来终止，在一个PA总线段上多可以连接32个站，站的总数多为126个，多可以扩展4台中继器。大的总线段长度取决于佛装置、导线类型和所连接的站的电流消耗。

  为了增加系统的可靠性，可以用冗余总线段作总线段的备份。DP/PA链接器用于PA总线段与DP总线段的连接(见图1-4和图9-3)。

  3. DP/PA耦合器

  DP/PA耦合器(Coupler)用于将PA现场设备连接到PROFIBUS-DP网络。DP/PA耦合器可完成下列任务

  1)数据从11bit/字符的异步编码转换为8 bit/字符的同步编码，将来自PROFIBUS-DP的报文简单地转换为PROFIBUS-PA报文。

  2)将DP网络的传输速率(45.45kbit/s)转换为固定的31.25kbit/s。

  3)通过传送数据的电缆对现场设备供电。

  使用多个DP/PA耦合器，一个DP主站系统多可以连接125个PA从站。

  使用DP/PA耦合器后，DP网络的通信速率高为45.45kbit/s。系统规模较小(多十几台设备)和对通信速率要求不高时，可以使用 DP/PA 耦合器来连接 DP 网络和PA 现场设备(见图9-2)。PA从站被映射为DP从站，就像组态DP从站一样组态PA设备，需要为PA 设备设置DP地址。

  PA从站的诊断方法与DP从站相同，例如可以用SFC13或SFC51诊断每个PA从站DP/PA耦合器有两种类型(见图9-2)non-Ex型(非本质安全型)和Ex型(本质安全型)。在网络中，DP/PA耦合器是“透明”的，它没有地址，不用对它组态。

图 9-2 DP/PA 耦合器

图 9-3 DP/PA链接器

  一个DP/PA耦合器的Non-Ex区(非本质安全区)多可连接30个现场设备，Ex区(本质安全区)多可连接10个现场设备。DP/PA耦合器在Non-Ex区的网络允许大长度为1.9km，Ex区为1km。

  DP/PA耦合器后面的PA从站的总线地址不能与DP主站系统的其他站点地址重叠，因为PA现场设备是被视为“直接”连接在DP总线上的。